[发明专利]胶凝酸稠化剂及其制备方法

说明书

本发明属于油气田酸化压裂技术领域，具体涉及一种胶凝酸稠化剂及其制备方法。凝胶酸稠化剂是含有双季铵阳离子单元的聚合物，其中单体的排列方式为无规排列，聚合物的分子量为600‑1800万。本发明还提供了一种胶凝酸稠化剂的制备方法，主要包括以下步骤：(I)双季铵阳离子单体的制备；(II)聚合物的制备。经检测本发明适合工业生产，并且具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于油气田酸化压裂技术领域，具体涉及一种胶凝酸稠化剂及其制备方法。

背景技术

随着油气田开发进入中后期，具有自然产能的井越来越少，开发难度也越来越大，针对碳酸盐岩储层油气井，酸化压裂是一项有效的增产措施。但现存的胶凝酸技术普遍存在高温下表观粘度小、降滤失性能不好、耐温耐剪切性能不高、酸压后残渣对地层造成二次伤害，尤其是酸岩反应缓速性能不好的问题，因此在一定程度上降低了酸压增产效果，尤其是高温深井酸压增产措施，例如：

国家发明专利(CN 103525393 A)公开了一种速溶型酸液稠化剂，原料如下，均为重量份：有机醇45-65份，聚合物25-45份，分散剂1-10份；所述的有机醇为乙醇、乙二醇、正丙醇、异丙醇、丙二醇、丙三醇、丁醇、己醇、辛醇、山梨醇、聚乙二醇200、聚乙二醇400或聚乙二醇600；所述的聚合物为瓜胶、重均分子量为1200万的阴离子聚丙烯酞胺、重均分子量为600万的聚氧化乙烯、阳离子聚丙烯酞胺或甲基丙烯酞氧乙基三甲基氯化按；其中所述的分散剂为SiO₂粉末。该发明制备的速溶型酸液稠化剂具有良好的耐酸耐温性能，速溶型酸液稠化剂与盐酸调配出的稠化酸可以保证粘度在50mPa〃s以上，在90℃时粘度损失率小于10％，适用于低压、低渗、低产气井的酸化改造。

国家发明专利(CN 101857658 A)公开了一种用于酸压裂缓速胶凝酸的共聚物及其制备方法，共聚物的结构式为:

其中m:n:p＝95:1:4，分子量为800万-1200万。所述共聚物由两种铵盐单体和丙烯酰胺经过自由基共聚而成。但是其制备过程复杂，不适宜工业生产。

国家发明专利(CN 101857663 A)公开了一种用于酸压裂温控变粘的聚合物和聚合物交联体的制各方法。通过该方法获得的一种聚合物的结构式为：

该方法制备的聚合物交联体只能用于120℃以内的地层酸压裂，在25℃条件下，粘度仅为20mPa〃s左右，在120℃条件下，粘度也只能保持在10-20mPa〃S。远远不能满足工业生产需求。

因此，为了提高胶凝酸粘度，降低凝胶酸稠化剂对地层的危害，有必要开发新型高分子聚合物作为稠化剂。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种凝胶酸稠化剂及其制备方法。

具体地，本发明提供了一种胶凝酸稠化剂，凝胶酸稠化剂是含有双季铵阳离子单元的聚合物。

前述的双季铵阳离子单元的单体结构为：

其中，X为Cl或Br，m为2-6。

前述的聚合物中单体的排列方式为无规排列，聚合物的分子量为600-1800万。

本发明还提供了一种胶凝酸稠化剂的制备方法，包括的步骤如下：

(I)双季铵阳离子单体的制备

(1)在第一反应釜中依次加入二卤烷烃、三乙胺和丙酮，加热搅拌；

(2)除去丙酮，用乙醚洗涤残余物，然后真空干燥得单季铵产物；

(3)将步骤(2)获得的单季铵产物、甲基丙烯酸二甲氨乙酯、乙腈和对苯二酚加入第二反应釜中，加热搅拌；